DE2849984C2

DE2849984C2 - Vorrichtung zum Verschwenken von Containern um eine vertikale Achse

Info

Publication number: DE2849984C2
Application number: DE2849984A
Authority: DE
Inventors: Antonio Genua-Pegli Tocchella; Oscar Genua-Quinto Zinno
Original assignee: Ansaldo SpA
Current assignee: Ansaldo SpA
Priority date: 1977-11-23
Filing date: 1978-11-17
Publication date: 1985-02-21
Also published as: US4229034A; IT1143860B; DE2849984A1

Description

die über keine Drehvorrichtung verfugen, dabei soll die Drehbewegung auch bei exzentrischer Last kippsicher und unter Beibehaltung der Seil- bzw. Seilrollenausrichtung erfolgen, und es soll wenigstens alle 90" Drehwinkel die Außenkontur der Drehvorrichtung innerhalb der Coniainergrundflächc erhalten bleiben.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

In bezug auf die bekannten Vorrichtungen ist gemäß der Erfindung die an der Katze drehende Plattform nicht mehr erforderlich, wobei sich die Hubseile von feststehenden Punkten der Katze zur Drehvorrichtung erstrecken, die Gegenstand der Erfindung ist.

Die im folgenden als Zentralkörper bezeichnete Einrichtung trägt unten auf eine Weise, die seine Drehung zuläßt, einen herkömmlichen Spreader, durch den die Container angeschlagen werden.

Die Hauptfunktion des Zentralkörpers der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, »Icn Container zu drehen und gleichzeitig automatisch durch Zahnräder und Hebel eine zweite und dritte Funktion auszuführen.

Die erste Funktion besteht in der Möglichkeit, einen Container um 90°, 180" bzw. 270° in jeder Richtung ohne Begrenzung des Gesamtwinkels in eine neue Posilion zu drehen.

Die zweite Funktion besteht darin, daß die durch die Grundfläche des Containers bestimmte Kontur nach der Drehung um 90° oder ein Vielfaches davon nicht überschritten wird. Andernfalls wäre es nicht möglich, einen Container zwischen zwei Stapel benachbarter Container einzusetzen oder einen Container in die in Containerschiffen normalerweise vorgesehenen, mit vertikalen Führungen versehenen Zellen einzubringen.

Die dritte Funktion besteht darin, daß der Zenlralkör- r> per ein Kippen des Containers während seiner Drehung Vt)H einer Ausgangs- in eine Endslellung, zumindest nach einer Drehung über einen Winkel (nx9Q°) verhindert, wobei (n) eine ganze Zahl ist. Es ist bekannt, daß aufgrund unsymmetrischer Beladung der Schwerpunkt des Containers nicht mit dessen geometrischem Mittelpunkt übereinstimmt.

Zur Verwirklichung dieser drei Funktionen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung die folgenden drei llauptteileauf:

a) vier schwenkbare Arme, die jeweils an ihrem Ende eine freilaufende Hubseilrolle aufweisen;

b) den eigentlichen Zentralkörper, an dem die vier schwenkbaren Arme an den Ecken eines Rechtecks ^r>o angelenkt sind, dessen Mittelpunkt mit dem des Spreaders übereinstimmt; der Zentralkörper weist lerner die Arme betätigende Zahnräder und Hebel sowie die entsprechenden Motoren auf;

c) den Aufnahmerahmcn, der durch einen Kugeldrch- ή kranz bezüglich des Zentralkörper drehbar ist und an seinen vier Enden von Hand beläligbare Drehriegel aufweist, die die Drcheinrichiung mit dem eigentlichen Spreader verbinden.

Die Erfindung weist ferner schwenkbare Einrichtungen liir die Seilrollen auf. so daß wahrend der Verschwenkung der Arme die Seilrollen parallel zueinander und somit parallel zu den oberen Hubseilrollcn bleiben, die im der auf dem Ausleger fahrenden Katze angeord- μ net sind.

Außerdem bewegen sich die den Aufnahmerahmcn !ragenden schwenkbaren Anne während der Drehung des Rahmens und damit des Containers derart, daß bei Zwischenstellungen der Längsachse des Containers zwischen einer mil der Ruheebene der Seilrollen fluchtenden und einer zu dieser Ebene senkrechten Stellung die Längsachse des Containers immer im wesentlichen mit zweien der vier schwenkbaren Arme parallel verläuft.

Auf diese Weise besteht keine Kippgefahr des Containers aufgrund ungleichmäßiger Ladung.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig.2 eine Seitenansicht entsprechend der Pfeillinie

II in Fig. 1,

F i g. 3 eine Seitenansicht entsprechend der Pfeillinie

III in Fig. I,

Fig-4 einen Längsschnitt nach der Linie IV-)V in Fig. 1.

F i g. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V in F i g. 4, und

Fig.6 bis 10 schematisch die Stellung der schwenkbaren Arme während einer Drehung eines Containers um 180°.

Ein Zentralkörper 10 wird von einer nicht dargestellten Katze eines Krans od. dgl. durch Metallseile gehalten, die auf vier Seilrollen 11,12,13,14 angeordnet sind, die an den Enden von vier in Bezug zum Zentralkörper 10 um eine vertikale Achse verschwenkbaren Armen 15, 16,17,18 angebracht sind.

Die Arme 15 bis 18 sind jeweils über einen Winkel von etwa 90° zwischen zwei Endstellungen 154 bis 18A bzw. 15ßbis 18ß verschwenkbar, wie durch fortlaufende bzw. unterbrochene Linien in F i g. 1 veranschaulicht. F i g. 1 veranschaulicht ferner mit einer gestrichelten Linie eine Zwisehenstcllung 15(7 bis 18G.

Dic Arme 15 bis 18 tragende vertikale Achsen 20 sind gleichzeitig paarweise in entgegengesetzter Richtung drehbar, so daß sich jeder Arm, wenn er sich von einer zur anderen Endstellung bewegt, von einem benachbarten Arm weg und zu den anderen benachbarten Armen auf der anderen Seite hin bewegt.

Ein zur Erzielung einer solchen Bewegung geeignetes Zahngetriebe ist in Fi g. 5 veranschaulicht.

Während der Drehung der Arme zwischen den Endstellungen bleiben die Seilrollen Il bis 14 parallel zueinander und zu den nicht dargestellten oberen, an der Katze befestigten Seilrollen.

Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Parallelität der Seilrollen 11 bis 14 in Bezug zu einer bestimmten Richtung durch ein gelenkiges Parallelogramm erzielt, das durch Koppelstangen 21 gebildet wird, die an ihren Enden an Armen 22,23 angelenkt sind, die jeweils einerseits in Bezug zu den entsprechenden Seilrollen 11 bis 14 und andererseits zu der entsprechenden Achse 20 feststehend ausgerichtet sind.

Wenn sich die Arme 15 bis 18 zwischen ihren beiden Endslellungcn verschwenken, bleiben auf diese Weise die Seilrollen 11 bis 14 parallel zueinander und somit auch zu den nicht dargestellten oberen Seilrollen.

Am Zentralkörper 10 ist ein Motor 30 befestigt, der die Drehung eines unteren Aufnahmcrahmcns 40 bewirken kann, der durch ein Lager 41 bekannter Bauart unter dem Zentralkörper 10 um eine vertikale Achse drehbar gehalten wird.

Die Übertragung der Drehbewegung vom Motor 30

auf den Aufnahmerahmen 40 für den Container kann auf jede geeignete Weise erfolgen, beispielsweise durch ein Kurbelgetriebe. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung bewirkt der Motor 30 gleichzeitig auch die Winkelbewegung der Arme 15 bis 18, wie ^r> mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 näher beschrieben.

Der Einfachheit halber ist in F i g. 1 der untere Aufnahmerahmen 40 nur mit seinen Enden dargestellt.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 6 bis 10 zeigen, erfolgt die Drehung des Aufnahmerahmcns 40 und somit in des Spreaders und des Containers auf die im folgenden beschriebene Weise.

Wenn sich die Arme 15 bis 18 in ihren Stellungen 15/4 bis 18/4 befinden, werden der Aufnahmerahmen 40 und der Zentralkörper 10 auf einen nicht dargestellten Container abgesenkt, dessen Kontur in Fi g. 1 bei verschiedenen Winkelstellungen dem nun in seiner Stellung 4OA befindlichen Aufnahmerahmen entspricht.

Das Absenken der aus dem Zentralkörper 10, dem Aufnahmerahmen 40 und dem gerade über dem anzuschlagenden Container befindlichen Spreader gebildeten Gruppe ist selbst dann möglich, wenn sich der Container zwischen zwei Stapeln benachbarter Container befindet, du sich die Arme 15 bis 18 in der Stellung 15/\ bis 18A innerhalb der Grundkontur des Containers befinden.

Wenn der Container angeschlagen worden ist, wird das Ganze angehoben, und der Container kann dann zusammen mit dem Aufnahmerahmen 40 und dem Spreader wenn gewünscht, beispielsweise um 90° nach jn rechts in die Stellung 406 gedreht werden. Der Aufnahmerahmen 40 wird durch den Motor 30 mit Hilfe des entsprechenden Getriebes verdreht. Während der Drehung des Aufnahmerahmens 40 um 90° in die Stellung 40ß verschwenken sich die Arme 15 bis 18 um etwa 90° js in die Stellung 15S bis 18ß. Daher fluchten in der Stellung 15.4 bis 18/4 einerseits die Arme 15 und 16 und andererseits die Arme 17 und 18 miteinander, während in der neuen Stellung 15ßbis 18ß einerseits die Arme 15 und 18 und andererseits die Arme 16 und 17 miteinander fluchten.

In dieser neuen Stellung 15ß bis 18ß liegen die Arme 15 bis 18 noch innerhalb der Kontur des Containers und infolgedessen kann dieser in der neuen Ausrichtung auch zwischen zwei Stapel benachbarter Container ab- 4^r> gesenkt werden.

Selbstverständlich kann zwischen dem Anheben und Absenken des Containers dieser zusammen mit der aus dem Zentralkörper 10, dem Aufnahmerahmen 40 und dem Spreader bestehenden Gruppe auch horizontal bewegt werden.

Es ist zu bemerken, daß während der Drehung des Containers aus der in den F i g. 1 bis 6 mit 40/4 bezeichneten Stellung des Aufnahmerahmens 40 sich die diametral gegenüberliegenden und nicht aneinandergrenzenden Arme 15 und 17 nach rechts verdrehen, d. h. in gleicher Richtung wie der Aufnahmerahmen 40. Im Gegensatz dazu drehen sich die Arme 16 und 18 nach links, d. h. in entgegengesetzter Richtung wie der Aufnahmerahmen 40. en

Wie in F i g. 1 und 7 veranschaulicht fluchten infolgedessen in einer Zwischenstellung 4OC des Aufnahmerahmens 40 die Arme 15 und 17 im wesentlichen mit der Längsrichtung des Aufnahmerahmens 40, so daß der darunter befindliche Container, dessen Schwerpunkt fast nie mit dem geometrischen Mittelpunkt des sein Volumen begrenzenden Quaders übereinstimmt, eine genügende Kippstabilität hat.

Wenn der Aufnahmerahmen 40 und der darunter befindliche Container, ausgehend von der in F i g. 8 veranschaulichten Stellung 40ß in eine in Fig. 10 dargestellte Stellung um 180" in Bezug zur Stellung 4OA gedreht werden soll, während sich der Aufnahmerahmen 4(1 um weitere 90" nach rechts verdreht, verschwenken sich die Arme 15 bis 18 um etwa 90°, wobei sie in ihre Ausgangsstellungen 154 bis WA zurückkehren, wie in F ι α. 10 dargestellt. Während dieser Rcchlsdrehung des Aufnahmerahmcns 40 aus der Stellung 40ß in die Stellung 40Ü verschwenken sich die Arme 16 und 18 nach rechts in gleicher Drehrichtung wie der Aufnahmerahmen 40. während sich die Arme 15 und 17 um 90° nach links in die Ausgangsstellung 15-4 und 17Λ verschwenken.

In einer Zwischenstcllung 40/fdes Aufnahmerahmcns 40 zwischen den Stellungen 4OS und 40D fluchten die Arme 16 und 18 im wesentlichen mit der Längsachse des Aufnahmerahmens 40 und somit des Containers, während sich die Arme 15 und 17 quer zu dieser Richtung erstrecken. In diesem Fall besteht ebenfalls Sicherheit gegen das Kippmoment des Aufnahmerahmcns 40, des Spreaders und des Containers während der Drehung des Aufnahmerahmens 40.

Daher kann der Aufnahmerahmen 40 ohne jede Begrenzung seines Drehwinkels in jeder Richtung und über mehrere Drehungen verschwenkt werden. Jedoch nur in zwei Stellungen des Aufnahmerahmcns 40 in Bezug zum Zentralkörper 10 befinden sich die Arme 15 bis 18 innerhalb der Kontur des Aufnahmerahmcns und somit des Containers. Diese zwei Stellungen sind um 90° zueinander versetzt.

Gemäß einer in den F i g. 4 und 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dreht der Motor 30 ein Zahnrad 31 mit vertikaler Achse, um die Arme 15 bis 18 und den Aufnahmerahmen 40 gleichzeitig zu verschwenken. Dieses Zahnrad 31 greift in einen Zahnkranz 32 ein. der auf der Drehachse des Aufnahmcrahrnens 40 konzentrisch angeordnet ist und mit dieser ein Ganzes bildet.

Der Zahnkranz greift bei seiner Umdrehung in zwei identische Zahnräder 33 und 34 ein. die diametral zur Achse des Zahnkranzes 32 auf dem Zentralkörper 10 frei drehbar angeordnet sind. Daher drehen sich die beiden Zahnräder 33 und 34 mit gleicher Geschwindigkeit und in gleicher Richtung.

Stifte 35 sind an der Unterseite der Zahnräder 33 und 34 exzentrisch angebracht, die über Koppclstangen 37 die Hin- und Herbewegung von Kurbeln 36 steuern, die mit der Achse 20 des Arms 18 bzw. der Achse 20 des Arms 17 drehfest verbunden sind.

Die exzentrische Anordnung dci Stifte 35, die Länge der Koppelstangen 37 und die Länge der Kurbeln 36 sowie das Durchmesserverhältnis zwischen dem Zahnkranz 32 und den Zahnrädern 33 und 34 sind so gewählt, daß eine Drehung von 90" des Aufnahmerahmcns 40 und somit des Zahnkranzes 32 einer Drehung von etwa 90° der Arme 15 und 16 entspricht, und daß bei einer Verdrehung des Aufnahmerahmens 40 aus der Stellung 40/4 in die Stellung 40ß sich die Kurbeln 36 aus einer ihrer beiden Endstellungen in die andere bewegen.

Um die Arme 15 und 16 in gleicher Weise wie die Arme 17 und 18 zu steuern, sind die Zahnräder 33 und 34 mit Scheiben 133 und 134drehfcst verbunden, auf denen Stifte 135 für Koppelstangcn 137 angeordnet sind, die zum Bewegen von mit den Armen 15 bzw. 16 drehfest verbundenen Kurbeln 136 um die entsprechenden Achsen 20 geeignet sind.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschwenken von Containern um eine vertikale Achse, bestehend aus einem Zentralkörper (10), der mit vier parallelen Seilrollen (11 — 14) an Seilen aufgehängt ist, die von einer auf der Traverse eines Kranes verfahrbaren Laufkatze nach unten hängen, einem Hubrahmen (40), der am Zentralkörper (10) aufgehängt und gegenüber diesem um eine vertikale Achse verdrehbar ist, und einem Spreader, der an der Unterseite des Hubrahmens (40) befestigt ist, wobei die Lage der vier Seilrollen (11 — 14) relativ zum Zentralkörper veränderbar ist, so daß sie sich in zwei um 90° verschwenkten Endstellungen des Spreaders innerhalb des Umrisses des Containers befinden, dadurch gekennzeichnet,

daß jede der vier Seilrollen (11 —14) am Ende eines Armes (15—18) angeordnet ist, der am Zentralkörper (10) um eine vertikale Achse zwischen zwei Endstellungen um 90° verschwenkbar angeordnet ist, wobei die vier Arme (15—18) in jeder der beiden Endstellungen paarweise zueinander parallel sind,
daß bei einer Verdrehung des Hubrahmens (40) gegenüber dem Zentralkörper (10) um 90" die vier Arme (15—18) zwangsweise von einer Endstcllung in die andere verschwcnkl werden, wobei benachbarte Arme (15, 16; 17, 18) in entgegengesetzten Richtungen und diagonal gegenüberliegende Arme (15,17; 16,18) in der gleichen Richtung verschwenkt werden und die vier Arme (15—18) in jeder der beiden Endstellungen zur Längsachse des Spreaders parallel sind, und

daß eine Steuereinrichtung (15 — 18, 21, 22, 23) vorgesehen ist, welche die Achsen der Seilrollen (11 — 14) bei einer Verschwenkung des zugeordneten Arms (15—18) relativ zu diesem verschwenkt und in der Ausgangslage hält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aus einem am Schwenklager (22) der zugeordneten Seilrolle (11 — 14) und am Zentralkörper angelenkten Parallelogrammlenker (21) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Zentralkörper (10) ein von einem Motor (30) angetriebenes Zahnrad (31) angeordnet ist. das mit einem am Hubrahmen (40) befestigten und zu dessen vertikaler Drehachse koaxialen Zahnkranz (32) kämmt, und daß die vier Arme (15 — 18) mit dem Zahnkranz (32) gekuppelt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zahnkranz (32) zwei gleiche, symmetrisch auf dem Zentralkörper (10) angeordnete Zahnräder (33,34) kämmen, an denen zwei exzentrisch angeordnete Stifte (35, 135) befestigt sind, die jeweils über eine Schwinge (37, 137) mit einer Kurbel (36,136) eines zugeordneten Armes (15—18) gekuppelt sind, wobei die Exzentrizität der Stifte (35, 135). die Länge der Kurbeln (36, 136) und das Verhältnis zwischen den Durchmessern des Zahnkranzes (32) und den mit diesem kämmenden Zahnrädern (33, 34) so gewühlt sind, daß eine Drehung des Zahnkran/es (32) von 90" in jeder Richtung einer Drehung von 90" der Kurbeln (36, 13b) entspricht.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschwenken von Containern um eine vertikale Achse, bestehend aus einem Zentralkörper, der mit vier parallelen Seilrollen an Seilen aufgehängt ist, die von einer ¹S auf der Traverse eines Kranes verfahrbaren Laufkatze nach unten hängen, einem Hubrahmen, der am Zentralkörper aufgehängt und gegenüber diesem um eine vertikale Achse verdrehbar ist, und einem Spreader, der an der Unterseite des Hubrahmens befestigt ist, wobei die

in Lage der vier Sciirollcn relativ zum Zentralkörper veränderbar ist, so daß sie sich in zwei um 90" verschwenktcn Endstcllungen des Spreaders innerhalb des Umrisses des Containers befinden.

Bekannte Einrichtungen zum Umschlagen von Containern lassen sich grob in zwei Arien einteilen, soweit es sich um die Möglichkeit handelt, den Container dabei um seine vertikale Achse iu drehen.

Die erste Art ist so ausgebildet, daß ein Container von einem Stapel abgehoben und lediglich translatorisch bewegt wird, während er zu einem anderen Ort befördert wird, beispielsweise vom Pier zum Schiff, von einem Ort des Piers zu einem anderen oder von einem Ort des Schiffes zu einem anderen. Beispielsweise muß bei einer in der US-PS 35 98 440 beschriebenen gattungsgemä-Ben Vorrichtung die Lage der vier Seilrollen relativ zum Zentralkörper im unbelasteten Zustand manuell verändert werden, wenn die gewünschte Endstellung des Spreaders um 90" geändert werden soll, damil sich die Seilrolleii und die um diese herumgeführten Seile inner-

jo halb der Kontur eines prismatischen Schachtes befinden, in den ein Container abgesenkt werden soll. Da diese Veränderung der Lage der vier Seilrollen relativ zum Zentralkörper mit einer Verringerung ihres Achsabslandcs verbunden ist, nimmt die Sicherheit gegen ein

i'y Kippen des Containers bei exzentrischer Last jedoch erheblich ab.

Im Gegensatz dazu ist eine andere Art so ausgebildet, daß ein Container um seine vertikale Achse gedreht werden kann, beispielsweise zur besseren Ausnutzung des verfügbaren Raums auf einem Pier oder einem Schiff.

Die meisten der bekannten Vorrichtungen zum Umschlagen von Containern sind die der ersten Art. da die der zweiten Art viel komplizierter und kostspieliger sind.

Die Vorrichtungen der zweiten Art umfassen eine auf dem Ausleger des den Container umschlagenden Krans fahrende Katze und eine mit dieser Katze verbundene drehbare Plattform. Diese Plattform trägt bei ihrer Drehung mit einem an sich bekannten Scilsystem eine den Container haltende. Spreader genannte Hubeinrichtung. Da diese Plattform um eine vertikale Achse drehbar ist, sind es auch der Container und der zugehörige Spreader. Diese Plattform ist mit llubwindcn für die den Spreader hallenden Seile verschen, wobei diese Winden für ihren Antrieb auf der Plattform angeordnete Molo ren benötigen. Diese Plattform ist im Verhältnis zu dem Container und dem Spreader sehr schwer, was zur folge hat, daß diese Vorrichtung viel kostspieliger ist als

w) die, die keine Drehung zuläßt.

Außerdem sind durch das Vorhandensein der Drehplattform die beiden Arien von Vorrichtungen völlig verschieden voneinander. Tatsächlich kann die erste An nur mit sehr großem Aufwand in eine Vorrichtung der

M zweiten Art umgewandelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dreh vorrichtung lür Containerspreader zu schalten, die auch nachträglich an solchen Klanen befestigt werden kann.